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Dauerindikator mit elektrischer IKeßeinrichtung: Die bekannten Vorrichtungen
sind zum Teil wenig praktisch. Eine derselben, die mit einem Wechselstromgenerator
arbeitet, fällt bei geringen Tourenzahlen viel zu groß aus und wirkt besonders bei
kürzerer Pleuelstange nicht vollkommen richtig; auch muß für jede Tourenzahl der
Kraftmaschine die Wechselstroinmaschi.ne besonders bemessen werden. Andere Vorrichtungen
beruhen auf dem Prinzip, daß der mittlere Druck in bezug auf die Zeit mit der Umdrehungsgeschwindigkeit
der Maschine zusammengesetzt wird, wodurch wesentliche Fehler entstehen und auch.
die Kompressionsperioden entweder gar nicht oder nur zum Teil berücksichtigt werden.
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Gemäß der Erfindung wird' die indizierte Leistung der Maschine mit
Hilfe einer beliebigen Gleichstromquelle gemessen, die Messung ist absolut richtig,
indem auch die Länge der Pleuelstange berücksichtigt wird (es wird nicht sinusoi,dale
Kolbengeschwindigkeit angenommen). Außerdem ist es möglich, die neue Einrichtung
passend' übersetzt mit der Kraftmaschine derart zu verbinden, daß eine einzige Type
für langsam und schnell laufende Maschinen benutzt werden kann. Es sind einige Ausführungsmöglichkeiten
vorhanden. Als Stromquelle wird man vorteilhaft entweder eine magnetelektrische
oder dynamoelektrische Gleichstrommaschine oder eine Batterie verwenden. Im ersteren
Falle wird die Gleichstrommaschine entweder direkt oder irrdirekt mit der jeweili-,gen
Kolbengeschwindigkeit angetrieben, oder sie kann von der Welle der Maschine entsprechend
übersetzt angetrieben werden, wobei jedoch der ungleichförmigen Geschwindigkeit
des Kolbens entweder durch entsprechende Beeinflussung des Magnetfeldes (Schwächen
oder Verstärken), durch veränderliche relative Bürstenverstellung oder durch Verändern
einer Widerstandsschaltung entsprochen werden kann. Dies würde durch eine entsprechend`
geformte, passend angetriebene Kurvenscheibe leicht möglich. Der resultierende Kolbenüberdruck,
der mechanisch ermittelt wird (z. B. mittels eines Differentialindiktators), beeinflußt
die besprochene Vorrichtung entweder als weitere Widerstand'ssclialtung (einfach
oder mehrfach) oder beeinflußt die Gleichstrommaschine direkt, z. B. durch die Bürstenverstellung
oder durc@i Veränderung oder Stärke des Magnetfeldes.
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Bei Verwendung einer Batterie als Stromquelle muß man eine zusammengesetzte
Widerstandsschaltung anordnen, die einerseits durch die ungleichförmige Bewegung
des Kolbens, anderseits durch den resultierenden Kolbendruck oder Überdruck derart
beeinflußt wird, 1d'aß der Strom in jedem Moment gleich der jeweiligen momentanen
Leistung wird. Bei Kompression wird der Strom entweder umgekehrte Richtung annehmen,
oder es können die verwendeten Meß-, Registrier-, Zähl- usw. Apparate auf andere
Weise, z. B. durch ein besonderes System o. ,dgI. in anderem Sinne beeinflußt werden.
Bei genügender Dämpfung werden die Apparate die richtige indizierte Leistung dauernd
anzeigen, registrieren, zählen usw.
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In der Abbildung ist eine der vielen Ausführungsmöglichkeiten der
Erfindung schematisch dargestellt. v stellt z. B. den Dampfzylinder einer Dampfmaschine,
p den Kolben derselben dar. Die Kolbenstange ist verlängert und! trägt eine Zahnstange
o. In diese greift ein Zahnrad, welches auf der Welle einer magnetelektrischen Gleichstrommaschine
n sitzt. Die Übertragung kann auch durch Band, Kette, Schraube o. d'gl. erfolgen.
in -ist ein aus entsprechend justierten Teilwiderständen bestehender Rheostat, der
an -die Magnetmaschine
parallel angeschlossen ist; in ,der Mitte
des Wiid'erstand'es m ist eine Abzweiäung g, die zu. den Instrumenten führt. An
die Bürste k, die an der Kolbenstange eines Differenzindikators sitzt, ist der andere
Pol h ider Instrumente angeschlossen. Wenn der Dampf positive Arbeit leistet, so
fließt der Strom immer von der Bürste k den Instrumenten zu, um während der Kompression
auf der einen oder anderen Seite umgekehrte Richtung anzunehmen. Der Magnetinduktor
gibt eine Spannung, die d'er jeweiligen Kolbengeschwindigkeit proportional ist.
Der erzeugte Strom wechselt bei jeder halben Umdrehung der Kraftmaschine seine Richtung,
weil der Magnetinduktor ebenfalls seinen Drehsinn ändert. In den Totlagen ist die
Spannung des Magnetinduktors gleich Null, und es fließt kein Strom, obzwar der Kontakt
k weit gegen a oder b ausschlägt. Bewegt sich der Kolben von
L nach q, so wird bei der Expansion bei a der positive, bei
b
der negative Pol sein, während k positiv sein wird. Bei Kompression am Ende
des Hubes geht k über in nach b, wodurch die Pole wechseln und 1a
negativ wird. Dieser negative Stromstoß entspricht der zur Kompression verbrauchten
Arbeit. Diese entgegengesetzte Beeinflussung id'er Instrumente bei negativer Leistung
könnte auch auf andere bekannte Art erfolgen, wie z.-B. (durch einen zweiten Stromkreis
und Instrumente mit doppelten Systemen, oder d adürch, daß .der entgegengesetzte
Stromstoß entsprechend aufgespeichert und erst d furch' einen ebensolchen positiven
Stoß aufgehoben wird o. dgl. Beim Rückgang ides Kolbens ist der Vorgang analog.
Als Meßinstrumente (ac ein anzeigendes, r ein registrierendes,
z ein zählendes Instrument) werden solche verwendet, die die Stromstöße arithmetisch
addieren (Deprez). Man kann auch Relais s oder andere Apparate anschließen, 'die
z. B. das Steuern weiterer Apparate bewirken können oder andere be'l'iebige Wirkungen
auslösen. Dasselbe Ziel kann auch d furch ändere Anordnungen erreicht werden. Es
kann z. B. die Gleichstrommagnetmaschine von .der Welle angetrieben werden, und
man kann der veränderlichen Kolbengeschwindigkeit durch veränderliche Widerstände
o. dgl. Rechnung tragen. Man könnte auch das magnetische Feld der Magnetmaschine
entsprechend ändern. Es kann ein solcher Indikator auch ohne Magnetmaschine nur
mit einer Widerstandskombination, die von anderer beliebiger elektrischer Stromquelle
gespeist wird, zusammengestellt werden. Hauptsache ist, daß in jedem Moment der
Meßstrom dem Produkt aus momentaner Kolbengeschwindigkeit und; momentanem Kolbenüberdruck
proportional wird. Dadurch ist die prinzipielle Richtigkeit für alle Verhältnisse
und Belastungen gegeben. Dieser Indikator kann sowohl an einseitig wirkenden Kolbenmaschinen
als auch an mehrzylindrigen verwendet werden. Es muß nur die dem Verwendungsfall
entsprechende Einrichtung getroffen werden. Bei mehrzylindrigen Maschinen wird die
Anordnung insofern vereinfacht, daß nian nur die Indikatorkolbenzahl vergrößern
muß, während ein gemeinsamer Stromerzeuger benutzt wird.